一种适用于GIS内部检测的爬壁机器人的制作方法

本发明属于机器人，具体涉及一种适用于gis内部检测的爬壁机器人。

背景技术：

1、气体绝缘金属封闭开关设备（gis）作为高压输变电系统的重要装备，以全封闭金属管道封装六氟化硫（sf6）绝缘气体，具备绝缘性能优异、占地少、受外界环境影响小等优势，已广泛应用于各电压等级变电站。但受全封闭结构限制，gis内部腔体密闭无自然通风通路，使用一定时间后会出现内壁锈蚀、密封失效、局部放电等问题，管道内壁上会有焊接凸起或者金属屑粒堆积形成的凸起等，业内采用爬壁机器人进行密闭空间内壁巡检。

2、现有爬壁机器人主要分为磁吸附与负压吸附两类。磁吸附机器人仅适用于铁磁性管道壁面，无法适配gis常用的铝合金等非导磁管道，适用场景受限。常规负压吸附机器人为保障吸附稳定性，多配备大功率负压模块、有线供电线路与外置控制单元，整机体积大、自重高。且gis管道内径狭小，大尺寸负压爬壁机器人无法进入腔体内部。

3、现有微型负压爬壁机器人普遍存在吸附力不足、竖直管壁行走打滑等问题，难以适配gis竖直管壁、变径管道等多工况作业需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，旨在能够解决现有用于密闭空间巡检的爬壁机器人中，微型负压爬壁机器人普遍存在吸附力不足、弯道与竖直管壁通行能力差的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，包括：

3、机体；

4、运动单元，安装于所述机体上，用于驱动所述机体沿管道壁面行走；

5、吸附单元，包括固定负压件、多个浮动负压件、多个弹性连接组件；所述固定负压件与所述机体相连，所述固定负压件通过负压发生装置产生负压；各所述浮动负压件沿所述固定负压件底端的周向均匀布置；多个所述弹性连接组件与多个所述浮动负压件一一对应，各所述弹性连接组件均匀间隔布置于所述固定负压件与对应的所述浮动负压件之间，使得所述浮动负压件可相对于所述固定负压件上下浮动和/或偏摆；任意相邻两个所述浮动负压件之间通过柔性密封件连接，以使所述浮动负压件相对运动时保持密封。

6、在一种可能的实现方式中，所述固定负压件具有固定负压腔，各所述浮动负压件与所述固定负压件的底面围合形成浮动负压腔。

7、在一种可能的实现方式中，所述适用于gis内部检测的爬壁机器人还包括多个设置在所述浮动负压腔外部的密封组件，各所述密封组件与各所述浮动负压件一一对应设置，每个所述密封组件均包括：

8、第一密封件，一端设置在对应的所述浮动负压件上，另一端向远离所述浮动负压件的一侧延伸；

9、第二密封件，一端设置在对应的所述浮动负压件上，另一端向远离所述浮动负压件的一侧延伸；所述第一密封件和所述第二密封件呈叠置，且所述第二密封件位于所述第一密封件的下方；在自由状态下，所述第二密封件的延伸端伸出所述第一密封件的延伸端；

10、联动机构，一端与所述第二密封件的延伸端连接，另一端与所述浮动负压件连接；所述联动机构配置为：当所述浮动负压件受管道壁面凸起作用向上移动时，驱动所述第二密封件向管道壁面方向压紧。

11、在一种可能的实现方式中，所述联动机构包括：

12、第一连杆，一端与对应的所述浮动负压件连接；

13、第二连杆，一端与所述第二密封件连接；

14、转接杆，一端与所述第一连杆另一端铰接，另一端与所述第二连杆另一端铰接；

15、其中，当所述浮动负压件带动所述第一连杆上移时，所述第二连杆带动所述第二密封件向管道壁面方向移动。

16、在一种可能的实现方式中，所述第一密封件和/或所述第二密封件相对于所述浮动负压件的底面呈倾斜设置，且向远离所述浮动负压件的方向向下倾斜。

17、在一种可能的实现方式中，所述适用于gis内部检测的爬壁机器人还包括多个摇杆，各所述摇杆均位于所述浮动负压腔中；各所述摇杆的两端分别与相邻的两个所述浮动负压件连接，各所述摇杆与所述固定负压件转动连接；

18、当其中一个所述浮动负压腔向上移动时，所述摇杆转动，向另一个所述浮动负压件施加向下的推压力。

19、在一种可能的实现方式中，所述浮动负压腔的底部设有储油仓，所述浮动负压腔与所述储油仓通过出油通道连接，所述储油仓用于向所述浮动负压腔中输送润滑介质。

20、在一种可能的实现方式中，每个所述弹性连接组件包括：

21、弹性导向轴，连接于所述固定负压件与所述浮动负压件之间；

22、弹簧，套设于所述弹性导向轴上，所述弹簧一端与所述浮动负压件连接；

23、预紧螺母，螺纹连接于所述弹性导向轴上，所述预紧螺母与所述弹簧另一端连接，所述预紧螺母用于调节所述弹簧的预压缩量。

24、在一种可能的实现方式中，所述运动单元包括：

25、至少两个移动轮，各所述移动轮对称布置于所述机体两侧，用于驱动所述机体移动；

26、至少两个减速电机，均安装于所述机体上，各所述减速电机与各所述移动轮一一对应设置，且分别与对应的所述移动轮相连，用于驱动各所述移动轮转动。

27、在一种可能的实现方式中，所述负压发生装置包括：

28、直流电机，设置在所述机体上，具有动力输出端；

29、离心风扇，设置在所述固定负压腔中，所述离心风扇与所述动力输出端连接，用于抽排所述固定负压腔中的气体。

30、本发明提供的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人的有益效果在于：与现有技术相比，在进行管道内壁巡检作业时，负压发生装置启动，在由固定负压件、浮动负压件、柔性密封件及管道壁面共同围成的腔体内形成负压，将整个爬壁机器人可靠地压在管道壁面上。运动单元在控制下驱动机体移动。

31、当爬壁机器人行进至弧形管道壁面、焊接凸起或腐蚀凹坑等不平整表面时，由于设置了可独立浮动的多个浮动负压件，某一浮动负压件遇到凸起会被顶起，而遇到凹陷处时，在弹性连接组件的作用下会伸出并保持贴合。由此，整个吸附单元的底部轮廓能够实时跟随管道壁面的宏观与微观形状变化，防止出现局部间隙导致负压泄漏。

32、当各浮动负压件因管道壁面形状不同而产生不同的高度和倾斜角度时，柔性密封件随之发生弹性或塑性变形，始终密封相邻浮动负压件之间的间隙，使吸附腔维持在稳定的负压状态，从而保证了爬壁机器人在竖直管壁、仰角面甚至顶端行走时均具有充足的吸附力，不会出现打滑或脱落。

1.一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述固定负压件具有固定负压腔，各所述浮动负压件与所述固定负压件的底面围合形成浮动负压腔。

3.如权利要求2所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述适用于gis内部检测的爬壁机器人还包括多个设置在所述浮动负压腔外部的密封组件，各所述密封组件与各所述浮动负压件一一对应设置，每个所述密封组件均包括：

4.如权利要求3所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述联动机构包括：

5.如权利要求3所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述第一密封件和/或所述第二密封件相对于所述浮动负压件的底面呈倾斜设置，且向远离所述浮动负压件的方向向下倾斜。

6.如权利要求2所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述适用于gis内部检测的爬壁机器人还包括多个摇杆，各所述摇杆均位于所述浮动负压腔中；各所述摇杆的两端分别与相邻的两个所述浮动负压件连接，各所述摇杆与所述固定负压件转动连接；

7.如权利要求2所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述浮动负压腔的底部设有储油仓，所述浮动负压腔与所述储油仓通过出油通道连接，所述储油仓用于向所述浮动负压腔中输送润滑介质。

8.如权利要求1所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，每个所述弹性连接组件包括：

9.如权利要求1所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述运动单元包括：

10.如权利要求2所述的一种适用于gis内部检测的爬壁机器人，其特征在于，所述负压发生装置包括：